JP2830482B2 - High dynamic range imaging device - Google Patents

High dynamic range imaging device

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JP2830482B2
JP2830482B2 JP3013705A JP1370591A JP2830482B2 JP 2830482 B2 JP2830482 B2 JP 2830482B2 JP 3013705 A JP3013705 A JP 3013705A JP 1370591 A JP1370591 A JP 1370591A JP 2830482 B2 JP2830482 B2 JP 2830482B2
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image sensor
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寿一 米山
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、高ダイナミックレンジ
撮像装置に関し、例えば輝度差の大きい静止画像あるい
は準静止画像をきわめて広いダイナミックレンジにわた
り的確に撮像可能な装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high dynamic range image pickup apparatus, and more particularly to an apparatus capable of accurately picking up a still image or a quasi-still image having a large luminance difference over an extremely wide dynamic range.

【0002】[0002]

【従来の技術】図5は、従来のイメージセンサを含む撮
像装置の概略の構成を示す。同図の装置においては、イ
メージセンサ1に導かれる画像光に応じて該イメージセ
ンサ1を構成する各画素、すなわち受光素子、からの出
力信号が順次読出され増幅回路2を介して増幅された
後、A/D変換器3に入力される。この入力信号はA/
D変換器3においてデジタルデータに変換されメモリ4
に記憶される。制御回路5は、例えばイメージセンサ1
の各受光素子からの信号を順次読出し、A/D変換器3
の出力をメモリ4の各番地に順次書込むなどの制御動作
を行なう。以上のようにして、メモリ4に記憶された画
像データは、例えば、図示しないコンピュータで読出さ
れ画像処理が行なわれた後、表示装置による表示などが
行われる。
2. Description of the Related Art FIG. 5 shows a schematic configuration of an image pickup apparatus including a conventional image sensor. In the device shown in FIG. 1, after the output signals from the pixels constituting the image sensor 1, that is, the light receiving elements, are sequentially read out and amplified through the amplifier circuit 2 in accordance with the image light guided to the image sensor 1. , A / D converter 3. This input signal is A /
The data is converted into digital data in the D converter 3 and stored in the memory 4.
Is stored. The control circuit 5 includes, for example, the image sensor 1
Sequentially read signals from the respective light receiving elements of the A / D converter 3
Are sequentially written to each address of the memory 4. As described above, for example, the image data stored in the memory 4 is read out by a computer (not shown) and subjected to image processing, and then displayed on a display device.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の撮像装置においては、1回の露光により得られる
画像信号をすべての受光素子について実質的に同時に1
回だけ読出すため、撮像装置のダイナミックレンジを広
くすることができないという不都合があった。
However, in such a conventional image pickup apparatus, an image signal obtained by one exposure is applied to all light receiving elements substantially simultaneously.
Since reading is performed only once, there is a disadvantage that the dynamic range of the imaging device cannot be widened.

【0004】この点につき、一般的なイメージセンサの
受光素子の出力レベルと時間との関係を示す図6を用い
て詳細に説明する。すなわち、図6においては、それぞ
れ異なった強さの画像光を受ける受光素子A,B,C,
Dの出力レベルと時間との関係が示されている。同図に
示すように、時刻Tでイメージセンサを読出すと、画素
A,1と画素Bの出力VB,1は正常に読出される
が、画素Cの出力VC, と画素Dの出力VD,1は雑
音レベルV以下であるため正確な出力レベルを得るこ
とはできない。また、時間2Tにおいて読出すと、画素
Bの出力VB,2は正常に読出されるが、画素Aの出力
A,1は飽和レベルVとなり正確な出力レベルが得
られない。画素CおよびDについては、先の場合と同様
に雑音レベル以下であるため正確な出力レベルを得るこ
とはできない。
[0004] This point will be described in detail with reference to FIG. 6, which shows the relationship between the output level of a light receiving element of a general image sensor and time. That is, in FIG. 6, the light receiving elements A, B, C,
The relationship between the output level of D and time is shown. As shown in the figure, when the image sensor is read at time T, the outputs V B, 1 of the pixels VA, 1 and B are normally read, but the outputs V C, 1 of the pixel C and the pixel D are read normally. the output V D of 1 can not obtain the correct output level because it is less noise level V 0. Also, when is read at time 2T, but the output V B, 2 of pixels B are read successfully, the output V A, 1 of the pixel A is not obtained saturation level V 2 becomes correct output level. As for the pixels C and D, an accurate output level cannot be obtained because they are lower than the noise level as in the previous case.

【0005】これに対し、蓄積時間を十分に長くして時
刻NTで読出すと、画素Cの出力VC,Nと画素Dの出
力VD,Nは読出すことができるが、画素Aの出力V
A,Nおよび画素Vの出力VB,Nは途中で飽和してお
り正確な出力レベル値を読出すことはできない。
[0005] In contrast, when the reads at time NT sufficiently long storage time, the output V C of the pixel C, the output V D N and pixel D, but N can be read, the pixel A Output V
A, the output V N and pixel V B, N can not be read correct output level value is saturated in the middle.

【0006】従って、従来の撮像装置における読出し方
式では、光の強い、すなわち明るい方向は飽和レベルに
よって制限され、光の弱い、すなわち暗い方向の出力は
ノイズレベルで制限されるため、撮像装置のダイナミッ
クレンジは使用されるイメージセンサの受光素子のダイ
ナミックレンジによって制限され、高々数千倍程度にと
どまるという不都合があった。
Therefore, in the readout method of the conventional imaging apparatus, the intensity of light, that is, the bright direction is limited by the saturation level, and the output of the weak light, that is, the direction of dark is limited by the noise level. The range is limited by the dynamic range of the light receiving element of the image sensor used, and has a disadvantage that it is at most several thousand times.

【0007】本発明の目的は、前述の従来例の装置にお
ける問題点に鑑み、使用されるイメージセンサの受光素
子のダイナミックレンジに制限されることなくきわめて
広いダイナミックレンジを得ることが可能な撮像装置を
提供することにある。
An object of the present invention is to provide an imaging apparatus capable of obtaining an extremely wide dynamic range without being limited by the dynamic range of a light receiving element of an image sensor to be used, in view of the above-mentioned problems of the conventional apparatus. Is to provide.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明では、非破壊型のイメージセンサと、該イメ
ージセンサの露光中に読出し動作を複数回繰返すための
読出し制御手段と、前記イメージセンサの各受光素子か
らの読出し出力レベルを順次所定の基準レベルと比較す
るためのレベル比較手段と、前記受光素子の読出し出力
レベルが初めて前記基準レベルを超えた時の該読出し出
力レベルに対応する値を記憶するためのデータメモリ手
段と、前記受光素子の読出し出力レベルが初めて前記基
準レベルを超えた時のその時までの読出し動作の繰返し
回数に対応する値を記憶するための回数メモリ手段と、
前記データメモリ手段に記憶された前記出力レベルに対
応する値を前記回数メモリ手段に記憶された前記読出し
動作の繰返し回数に対応する値および所定の読出し回数
に基づき外挿演算して画像出力を求めるための演算手段
とを具備することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a non-destructive image sensor, read control means for repeating a read operation a plurality of times during exposure of the image sensor, and Level comparing means for sequentially comparing the read output level from each light receiving element of the image sensor with a predetermined reference level, and corresponding to the read output level when the read output level of the light receiving element first exceeds the reference level Data memory means for storing a value to be read, and number memory means for storing a value corresponding to the number of repetitions of the read operation up to that time when the read output level of the light receiving element exceeds the reference level for the first time. ,
An image output is obtained by extrapolating a value corresponding to the output level stored in the data memory means based on a value corresponding to the number of repetitions of the read operation stored in the number-of-times memory means and a predetermined number of times of reading. And a calculating means.

【0009】[0009]

【作用】上記構成において、前記読出し制御手段は、イ
メージセンサの露光中に各受光素子の読出し動作を所定
の回数行なう。そして、前記レベル比較手段が、各受光
素子の読出し出力レベルを基準レベルと比較し、読出し
出力レベルが初めて該基準レベルを超えた時に該読出し
出力レベルに対応する値を前記データメモリ手段に記憶
させ、かつその時までの読出し動作の繰返し回数に対応
する値を回数メモリ手段に記憶させる。そして、所定の
回数の読出しを終了すると、前記演算手段により前記デ
ータメモリ手段に記憶された読出し出力レベルを前記回
数メモリ手段に記憶された繰返し回数と前記所定の読出
し回数とにより外挿演算して各受光素子の画像出力を求
める。
In the above arrangement, the reading control means performs the reading operation of each light receiving element a predetermined number of times during the exposure of the image sensor. The level comparing means compares the read output level of each light receiving element with a reference level, and stores the value corresponding to the read output level in the data memory means when the read output level exceeds the reference level for the first time. And a value corresponding to the number of repetitions of the read operation up to that time is stored in the number memory means. When the reading of the predetermined number of times is completed, the calculating means extrapolates the read output level stored in the data memory means by the number of repetitions stored in the number memory means and the predetermined number of readings. The image output of each light receiving element is obtained.

【0010】このような動作においては、非常に輝度の
低い信号に対しては蓄積時間を十分に長くとることによ
って雑音レベル以上の出力を得ることが可能になる。ま
た、入射光の輝度が高く蓄積途中で飽和した画素につい
ては、前記データメモリに記憶された飽和前のデータを
用いて外挿演算により真の出力レベルに対応する値を求
めることが可能になる。従って、受光素子の特性に制約
されることなくダイナミックレンジを大幅に拡大するこ
とが可能になる。
In such an operation, it is possible to obtain an output higher than the noise level by setting a sufficiently long accumulation time for a signal having a very low luminance. In addition, for a pixel in which the luminance of incident light is high and is saturated during accumulation, a value corresponding to a true output level can be obtained by extrapolation using data before saturation stored in the data memory. . Therefore, the dynamic range can be greatly expanded without being restricted by the characteristics of the light receiving element.

【0011】[0011]

【実施例】以下、図面により本発明の実施例を説明す
る。図1は、本発明の1実施例に係わる高ダイナミック
レンジ撮像装置の概略の構成を示す。同図の装置は、イ
メージセンサ11、増幅回路12、A/D変換器13、
データメモリ14、回数メモリ15、カウンタ16、比
較回路17、乗除算回路18、制御回路19などによっ
て構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a high dynamic range imaging apparatus according to one embodiment of the present invention. The device shown in the figure includes an image sensor 11, an amplifier circuit 12, an A / D converter 13,
It comprises a data memory 14, a count memory 15, a counter 16, a comparison circuit 17, a multiplication / division circuit 18, a control circuit 19 and the like.

【0012】イメージセンサ11は、非破壊型のイメー
ジセンサであり、多数の受光素子を有するものである。
増幅回路12は、イメージセンサ11の出力をバッファ
リングおよび増幅するためのものである。A/D変換器
13は、増幅回路12によって増幅されたイメージセン
サ11の読出し出力を順次デジタル値に変換するもので
ある。データメモリ14は、比較回路17の出力に基づ
き、A/D変換器13から与えられるデジタル化された
読出し出力レベルに対応する値を各画素に対応して記憶
するものである。回数メモリ15は、比較回路17の出
力に基づき制御され、受光素子の読出し出力レベルが所
定の値を超えた時までの読出し回数を各画素に対応して
記憶するものである。カウンタ16は、読出し回数を計
数するものである。比較回路17は、受光素子のデジタ
ル化された読出し出力レベル値を所定の値と比較するた
めの回路である。乗除算回路18は、最終出力を計算す
るための乗除算を行なう演算回路である。また、制御回
路19は、以上の回路ブロックにクロックパルスおよび
制御信号などを供給してそれらの動作を制御するもので
ある。
The image sensor 11 is a non-destructive type image sensor having many light receiving elements.
The amplification circuit 12 is for buffering and amplifying the output of the image sensor 11. The A / D converter 13 sequentially converts the read output of the image sensor 11 amplified by the amplifier circuit 12 into a digital value. The data memory 14 stores a value corresponding to the digitized read output level given from the A / D converter 13 for each pixel based on the output of the comparison circuit 17. The number-of-times memory 15 is controlled based on the output of the comparison circuit 17, and stores, for each pixel, the number of times of reading until the read output level of the light receiving element exceeds a predetermined value. The counter 16 counts the number of times of reading. The comparison circuit 17 is a circuit for comparing the digitized read output level value of the light receiving element with a predetermined value. The multiplication / division circuit 18 is an operation circuit that performs multiplication / division for calculating a final output. The control circuit 19 supplies a clock pulse, a control signal, and the like to the above-described circuit blocks to control their operations.

【0013】以上のような撮像装置の動作を図2のフロ
ーチャートを参照して説明する。イメージセンサ11の
読出しに先立って、制御回路19よりリセット信号を送
りカウンタ16をゼロにリセットするとともに、回数メ
モリ15にはすべての受光素子に対応する領域に例えば
最大繰返し回数Nを記憶させておく。
The operation of the above-described imaging apparatus will be described with reference to the flowchart of FIG. Prior to reading from the image sensor 11, a reset signal is sent from the control circuit 19 to reset the counter 16 to zero, and the count memory 15 stores, for example, the maximum number of repetitions N in an area corresponding to all light receiving elements. .

【0014】次に、制御回路19からインクリメント信
号を送り、カウンタ16を1だけ増分する。すなわち、
カウンタ16には1回目の読出しであることを示す1が
セットされる。この状態でイメージセンサ11の各画素
の出力を順次読出し、読出し信号を増幅回路12で増幅
した後A/D変換器13でデジタル値に変換する。
Next, an increment signal is sent from the control circuit 19, and the counter 16 is incremented by one. That is,
The counter 16 is set to 1 indicating the first reading. In this state, the output of each pixel of the image sensor 11 is sequentially read, and the read signal is amplified by the amplifier circuit 12 and then converted to a digital value by the A / D converter 13.

【0015】A/D変換器13の出力デジタル値をV
j,kとして表し、このデジタル値Vj,kを比較回路
17において基準値Vと比較する。ここで、jはイメ
ージセンサ11の画素番号、kは読出し回数を示すもの
とする。すなわち、Vj,kはj番目の画素のk回目の
出力となる。比較回路12による比較の結果、出力V
j,kが例えば図6に示した画素Aの1回目の読出し出
力VA,1のように基準値Vを超えている場合には、
読出し回数k、この場合は1、を回数メモリの読出し受
光素子に対応する領域に記憶させる。すなわち、N
kとする。ここで、Nはj番目の画素の回数メモリの
データである。さらに、この読出し出力値VA,1をデ
ータメモリ14の画素Aに対応する領域に記憶させる。
すなわち、M=Vj,kとする。ここで、Mはj番
目の画素のデータメモリ14のデータである。
The output digital value of the A / D converter 13 is V
j, expressed as k, compares the digital values V j, the reference value V 1 in the comparison circuit 17 k. Here, j indicates the pixel number of the image sensor 11, and k indicates the number of times of reading. That is, V j, k is the k-th output of the j-th pixel. As a result of comparison by the comparison circuit 12, the output V
j, if k exceeds the reference value V 1 as the read output V A, 1 1 th pixel A shown is in FIG. 6 for example,
The number of times of reading k, in this case 1, is stored in an area of the number of times memory corresponding to the read light receiving element. That is, N j =
k. Here, Nj is data of the number memory of the j-th pixel. Further, the read output value VA, 1 is stored in an area of the data memory 14 corresponding to the pixel A.
That is, M j = V j, k is set. Here, Mj is data in the data memory 14 of the j-th pixel.

【0016】これに対し、図6の画素B,C,Dのよう
に1回目の出力が基準値Vを超えないものについては
各画素B,C,Dの出力値VB,1,VC,1,V
D,1をデータメモリ14のそれぞれ対応する領域に記
憶させる。なお、この場合、回数メモリ15の対応する
領域には書込みを行なわず、前記最大読出し回数Nを入
れたままにしておく。以上のようにして、すべての画素
の読出しを行ない、読出しを終了するとカウンタ16に
1を加えその計数値を2として2回目の読出しに移る。
[0016] In contrast, the pixel B in FIG. 6, C, each pixel B for which the output of the first does not exceed the reference value V 1 as D, C, the output value of the D V B, 1, V C, 1 , V
D and 1 are stored in corresponding areas of the data memory 14, respectively. In this case, no writing is performed in the corresponding area of the count memory 15, and the maximum read count N is left inserted. As described above, all the pixels are read, and when the reading is completed, 1 is added to the counter 16 and the counted value is set to 2, and the second reading is performed.

【0017】2回目の読出しにおいては、イメージセン
サ11の各画素の受光素子の出力の読出しと回数メモリ
15の読出しとを順次行なう。そして、例えば、図6に
おける画素Aの出力VA,2は基準値Vを超えている
が、回数メモリ15の対応する領域の値Nは第1回目
の読出しで“1”にセットされており、Nではないから
データメモリ14および回数メモリ15へのデータの記
憶は行なわない。
In the second reading, reading of the output of the light receiving element of each pixel of the image sensor 11 and reading of the count memory 15 are sequentially performed. Then, for example, the output V A, 2 of the pixel A in FIG. 6 but above the reference value V 1, the value N A of the corresponding region of the time memory 15 is set to "1" at the first reading Therefore, the data is not stored in the data memory 14 and the count memory 15 because it is not N.

【0018】これに対し、画素Bの読出し出力VB,2
は基準値Vを超えており、かつ画素Bに対応する回数
メモリ15の領域はNとなっているから、読出し回数k
=2を回数メモリ15の対応する領域に記憶させる。す
なわち、回数メモリ15の画素Bに対応する領域の記憶
データNは“2”となる。
On the other hand, the readout output VB , 2 of the pixel B
Exceeds the reference value V 1 and the area of the number-of-times memory 15 corresponding to the pixel B is N.
= 2 is stored in the corresponding area of the count memory 15. That is, the storage data N B in the area corresponding to the pixel B of the time memory 15 is "2".

【0019】これに対し、図6における画素C,Dの読
出し出力値VC,2,VD,2は基準値Vを超えてい
ないから、これらの出力値VC,2,VD,2をデータ
メモリ14の対応する領域に記憶させる。ただし、回数
メモリ15の記憶値は変更しない。
[0019] In contrast, the pixel C in FIG. 6, the read output value of the D V C, 2, V D, since 2 does not exceed the reference value V 1, these output values V C, 2, V D, 2 is stored in the corresponding area of the data memory 14. However, the value stored in the count memory 15 is not changed.

【0020】以上のような動作をカウンタ16の値を順
次増分しながらN回繰返す。その結果、最終的には、図
6の各画素A,B,C,Dについてはデータメモリ14
の対応する領域にはそれぞれVA,1,VB,2,V
C,N,VD,Nが記憶され、かつ回数メモリ15には
それぞれ1,2,N,Nが記憶される。
The above operation is repeated N times while sequentially incrementing the value of the counter 16. As a result, finally, the pixels A, B, C, and D in FIG.
, V A, 1 , V B, 2 , V
C, N , VD , N are stored, and 1, 2, N, N are stored in the count memory 15, respectively.

【0021】次に、乗除算回路18により各画素の出力
の演算を行なう。すなわち、画素jの出力をVとする
と、 V=(N/N)・M により計算することができる。これは図3に示すように
データメモリに記憶されたN回目の読出し出力M
外挿演算してN回目の読出し時における、すなわち露光
時間NT後の、出力Vを求めるものである。
Next, the output of each pixel is calculated by the multiplication / division circuit 18. That is, assuming that the output of the pixel j is V j , it can be calculated by V j = (N / N j ) · M j . This is what determined during N-th reads N j-th read output M j stored in the data memory extrapolation to 3, i.e. after the exposure time NT, the output V j .

【0022】前記図6の例では、画素Aの最終出力V
はVA,1・Nとなり、画素Bの最終出力VはV
B,2・N/2となり画素Cの最終出力VはVC,N
となり、そして画素Dの最終出力VはVD,Nとな
る。
[0022] In the example of FIG. 6, the final output V A of the pixel A
The V A, 1 · N becomes, the final output V B of the pixel B V
B, 2 · N / 2, and the final output VC of the pixel C is VC , N
Next, and final output V D of the pixel D becomes V D, N.

【0023】以上のような手順により、蓄積途中で飽和
した画素の出力を外挿によって求めることができるか
ら、イメージセンサ本来のダイナミックレンジを大幅
に、すなわちN倍にまで、拡大できる。例えば、N=1
000とすると、イメージセンサ本来の数千倍のダイナ
ミックレンジをさらに千倍拡大して数百万倍のダイナミ
ックレンジが得られる。
According to the above procedure, the output of the pixel saturated during the accumulation can be obtained by extrapolation. Therefore, the original dynamic range of the image sensor can be greatly expanded, that is, N times. For example, N = 1
Assuming that the dynamic range is 000, the dynamic range that is several thousand times the original value of the image sensor is further expanded by a factor of 1,000 to obtain a dynamic range that is several million times.

【0023】なお、比較回路17における比較のための
基準値Vは例えば飽和出力レベルVの約1/2程度
に設定するのが好都合であるが、これは出力レベルが基
準値Vを超えた場合に次の読出しでは飽和点を超える
ことが予想される程度のレベルを基準レベルとするため
である。勿論、飽和レベルVの約1/2程度以外の基
準レベルを用いることも可能である。
[0023] Note that the reference value V 1 of the purpose of comparison in the comparison circuit 17 is a convenient to set the order of about half for example the saturated output level V 2, which is a reference value V 1 is the output level This is because, if it exceeds the threshold, a level that is expected to exceed the saturation point in the next reading is set as the reference level. Of course, it is also possible to use a reference level other than approximately half the saturation level V 2.

【0024】図4は、本発明の他の実施例に係わる高ダ
イナミックレンジ撮像装置の概略の構成を示す。同図の
装置においては、イメージセンサ11の出力を増幅回路
12およびA/D変換器13を介してマイクロコンピュ
ータ20のようなデータ処理装置に入力するものであ
る。マイクロコンピュータ20は、前記図2に示した処
理動作を内蔵するプログラムによって行なうものであ
る。
FIG. 4 shows a schematic configuration of a high dynamic range imaging apparatus according to another embodiment of the present invention. In the apparatus shown in the figure, the output of the image sensor 11 is input to a data processing device such as a microcomputer 20 via an amplifier circuit 12 and an A / D converter 13. The microcomputer 20 performs the processing operation shown in FIG. 2 by a built-in program.

【0025】図4に示される装置は、例えば天体観測用
のようにイメージセンサ11の総蓄積時間が長く1回の
露光における読出し速度が遅くてもよい場合に好都合で
あり、図1の装置に比較して回路構成が簡略化できる。
The apparatus shown in FIG. 4 is advantageous when the total accumulation time of the image sensor 11 is long and the reading speed in one exposure may be low, for example, for astronomical observation. The circuit configuration can be simplified in comparison.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、微弱な
信号に対しては蓄積時間を長くとることによって雑音レ
ベル以上の出力を得ることができ、かつ強い信号に対し
ては受光素子の出力が飽和する前の短い蓄積時間におけ
る値を基に外挿によって最終出力を得ることができるか
ら、イメージセンサの本来のダイナミックレンジを大幅
に拡大することが可能になり、輝度差の大きな被写体を
も的確に撮像することが可能になる。
As described above, according to the present invention, an output higher than the noise level can be obtained by increasing the accumulation time for a weak signal, and a light receiving element for a strong signal. Since the final output can be obtained by extrapolation based on the value in a short accumulation time before the output of the image sensor is saturated, the original dynamic range of the image sensor can be greatly expanded, and the subject having a large luminance difference can be obtained. Can be accurately imaged.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の1実施例に係わる高ダイナミックレン
ジ撮像装置の概略の構成を示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a high dynamic range imaging apparatus according to one embodiment of the present invention.

【図2】図1の撮像装置の動作を説明するためのフロー
チャートである。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of the imaging apparatus of FIG. 1;

【図3】図1の装置における乗除算回路によって行なわ
れる最終出力の算出方法を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method of calculating a final output performed by a multiplication / division circuit in the apparatus of FIG. 1;

【図4】本発明の他の実施例に係わる高ダイナミックレ
ンジ撮像装置の概略の構成を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of a high dynamic range imaging apparatus according to another embodiment of the present invention.

【図5】従来の撮像装置の概略の構成を示すブロック図
である。
FIG. 5 is a block diagram illustrating a schematic configuration of a conventional imaging device.

【図6】イメージセンサの受光素子の露光時間と出力レ
ベルとの関係を示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing a relationship between an exposure time of a light receiving element of an image sensor and an output level.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 イメージセンサ 12 増幅回路 13 A/D変換器 14 データメモリ 15 回数メモリ 16 カウンタ 17 比較回路 18 乗除算回路 19 制御回路 20 マイクロコンピュータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Image sensor 12 Amplification circuit 13 A / D converter 14 Data memory 15 Number memory 16 Counter 17 Comparison circuit 18 Multiplication / division circuit 19 Control circuit 20 Microcomputer

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 複数の受光素子を備えた非破壊型イメー
ジセンサと、前記イメージセンサの露光中に読出し動作
をくり返し所定の読出し回数行なうための読出し制御手
段と、前記イメージセンサの各受光素子の読出し出力レ
ベルを順次所定の基準レベルと比較するためのレベル比
較手段と、前記受光素子の読出し出力レベルが初めて前
記基準レベルをこえた時の該読出し出力レベルに対応す
る値を記憶するためのデータメモリ手段と、前記受光素
子の読出し出力レベルが初めて前記基準レベルをこえた
時のその時までの読出し動作のくり返し回数に対応する
値を記憶するための回数メモリ手段と、前記データメモ
リ手段に記憶された前記出力レベルに対応する値を前記
回数メモリ手段に記憶された前記読出し動作のくり返し
回数に対応する値および前記所定の読出し回数に基づき
外挿演算して画像出力を求めるための演算手段と、を具
備することを特徴とする高ダイナミックレンジ撮像装
置。
A non-destructive image sensor having a plurality of light-receiving elements; read-out control means for repeating a predetermined number of read-out operations during exposure of the image sensor; Level comparing means for sequentially comparing the read output level with a predetermined reference level; and data for storing a value corresponding to the read output level when the read output level of the light receiving element exceeds the reference level for the first time. Memory means, a number memory means for storing a value corresponding to the number of repetitions of the read operation up to that time when the read output level of the light receiving element exceeds the reference level for the first time, and stored in the data memory means. The value corresponding to the output level and the value corresponding to the number of repetitions of the read operation stored in the number-of-times memory means. And a calculating means for obtaining an image output by performing an extrapolation calculation based on the predetermined number of times of reading.
【請求項2】 前記所定の基準レベルは前記受光素子の
飽和レベルの1/2倍以上の値である請求項1に記載の
高ダイナミックレンジ撮像装置。
2. The high dynamic range imaging device according to claim 1, wherein the predetermined reference level is a value equal to or more than 倍 of a saturation level of the light receiving element.
【請求項3】 各読出し動作時にそれまでの読出し動作
のくり返し回数を前記回数メモリ手段に記憶されたくり
返し回数に対応する値と比較することにより前記受光素
子の出力レベルが初めて前記基準レベルをこえたか否か
を判定する請求項1または2に記載の高ダイナミックレ
ンジ撮像装置。
3. The output level of the light receiving element exceeds the reference level for the first time by comparing the number of repetitions of the read operation during each read operation with a value corresponding to the number of repetitions stored in the number memory means. The high dynamic range imaging device according to claim 1, wherein it is determined whether or not the image has been captured.
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